COVID-19患者急性腎損傷的潛在機制|研究速遞

COVID-19患者急性腎損傷的潛在機制|研究速遞

新冠肺炎(COVID-19)患者常見腎損傷,特別是對於危重患者。日前,第二軍區鞏裡醫院泌尿外科領銜的研究團隊對COVID-19期間急性腎損傷(AKI)的潛在發病機制進行了研究,發現COVID-19患者可能是受到了病毒直接誘導的細胞病變效應和全身炎症反應的協同攻擊,進而導致AKI。

COVID-19患者急性肾损伤的潜在机制|研究速递

研究主要發現

血管緊張素轉換酶2(ACE2)已被證明是介導新冠病毒進入人類細胞的主要受體之一。該研究收集了15例正常人的腎臟標本,採用單細胞RNA測序(scRNA-seq)進行分析。隨後,研究人員分析了表達宿主細胞受體ACE2和關鍵蛋白酶TMPRSSs家族的腎細胞的組成和比例,並比較了歐美和亞洲人群的表達差異。

研究發現,ACE2和TMPRSSs基因作為COVID-19病毒靶向的潛在宿主細胞,在足細胞和近曲小管中顯著表達。

對比分析顯示,腎臟細胞中ACE2的表達不低於肺、食管、小腸和結腸,提示腎臟可能是COVID-19病毒的重要靶器官。

此外,該研究還發現,相對於亞洲人供體,歐美人供體中ACE2和腎臟疾病相關基因的表達量較高,因此,感染了COVID-19病毒的西方人可能有較高的腎臟損傷風險。

本研究明確了所有腎臟細胞成分。通過分化軌跡和RNA速率分析,研究人員發現足突細胞和近端直小管細胞在相同的分化軌跡上彼此靠近,且分化趨勢相似,提示細胞間具有同源性。

並發現,以幹細胞相關基因ACAT2、PDGFRB和NDUFA4L2高表達為分化起點的腎上皮細胞群,可能是具有活躍分化能力的相對原始的上皮細胞。

這些發現進一步證實了病毒可能直接攻擊足突細胞和近端直小管細胞導致AKI。

同時,病毒複製和免疫調節相關基因分析顯示,足突細胞和近端直小管細胞可以為無限制的病毒複製提供較好的條件。

結論

在本研究中,研究人員通過scRNA-seq分析,準確定位ACE2和TMPRSSs基因在腎細胞成分中的表達和分佈,發現足細胞和近端直小管細胞是COVID-19病毒靶向的潛在宿主細胞,從而導致病毒誘導的細胞病變效應,引起AKI。

在肺炎的病程中,患者可能受到病毒誘導的細胞病變效應和全身炎症反應的協同攻擊,進而導致AKI。

本研究結果對急性腎損傷的臨床治療策略的制定,和COVID-19患者腎功能的早期護理具有重要的指導意義。

注:本文為預印本(Preprint),即科研人員出於和同行交流目的,未在正式出版物上發表前先通過互聯網發佈的科研論文。文章暫未經過同行評審,因此不應用於指導臨床實踐。

文獻鏈接:

https://www.preprints.org/manuscript/202002.0331/v1

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